教科版九年级物理上册第五章欧姆定律5.1欧姆定律教案

第1节　欧姆定律第1课时【教学目标】一、知识与能力理解欧姆定律，能进行简单的计算。二、过程与方法通过实验探究，自己找出电流与电压、电阻的关系，学习科学探究方法。三、情感、态度与价值观1.让学生体验和经历科学探究的过程，形成尊重事实、探究真理的科学态度。2.结合欧姆的故事，培养学生严谨的科学态度和坚持不懈的科学精神。【教学重点】探究电流、电压和电阻的关系，理解欧姆定律。【教学难点】理解各物理量间的辩证关系。【教学突破】通过学生讨论改变电流大小的方法，认识到电压及电阻对电流的影响，然后进行实验，探究其定量关系，分析数据，得出结论。【教学准备】◆教师准备调光台灯、实验电路、实验表格、图像坐标纸、课堂巩固练习等多媒体课件。◆学生准备干电池(2节)、学生电源、2.5V和6。3V的小灯泡、开关、导线、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω)、滑动变阻器、电压表和电流表。┃教学过程设计┃　　教学过程批注　　一、播放录像和演示实验，导入新课。1.播放：灯光逐渐变亮，音乐渐起，幽静的湖畔，朦胧的月色，一群美丽的白天鹅出现在舞台上，随着灯光变化，翩翩起舞。2.演示：闭合台灯开关，然后调节旋钮，使其亮度逐渐发生变化。3.演示：调节录音机的旋钮，使其音量逐渐发生变化。问题：通过刚才的观察，你发现了什么？有什么样的想法？　　学生通过观看录像和演示实验找出其共性，经分析思考，明白电路中的电流发生了变化，从而提出问题：哪些因素影响电流的大小？9 　　二、进行新课。(一)实验探究：怎样改变电流的大小？提出问题：根据经验，你能猜想出哪些因素能影响电流的大小？怎样改变电流的大小？教师用线路板组成(或多媒体出示)与图5－1－1的电路图相对应的实物图：学生回答情况参考：(1)电压使电路中形成电流，所以电压越大，电流越大。(2)电阻表示导体对电流的阻碍作用，所以电阻越大，电流越小。　　学生猜想：改变电流方案：(1)改变电池节数，通过改变电压来改变电路中的电流。(2)利用滑动变阻器改变电路中的电阻，来改变电路中的电流。那么如何验证我们的猜想呢？将学生分组验证两种猜想。(1)把2.5V小灯泡和电流表分别跟一节干电池和两节干电池串联组成电路。闭合开关，观察先后两次电流表示数及小灯泡的亮度。分析实验现象，验证猜想(1)是否正确。(2)把2.5V小灯泡和电流表及滑动变阻器串联在一起组成电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片的位置，观察先后两次电流表示数及小灯泡的亮度。分析实验现象，验证猜想(2)是否正确。引导学生得出结论：电路中的电流与导体两端的电压及导体的电阻有关。(二)探究电流与电压、电阻的关系。(1)提出问题：电流与电压、电阻之间有什么样的定量关系呢？(2)学生猜想，教师记录于副板书上。(3)设计实验：①问题：电流可能受电压和电阻两个因素的影响，如果两个因素同时变化(如在改变电压的同时，也改变电阻)，能否判断电流变化是谁引起的吗？②确定实验方法：控制变量法。在物理学中，一个物理量往往受两个或多个因素影响，为了研究这个量与其中的一个因素的关系，可以固定其他的一些因素，只改变一个，以此进行实验研究，这种研究物理问题的方法叫“控制变量法”。③教师出示实物图的目的是为了给学生创设实物情境，便于学生思考、探讨问题，找到解决的方法，因此教师不要忽略这一环节。对于学生回答的其他问题，一般都可以归结到电压或电阻上，对学生的猜想作相应的引导。　　分析出影响因素后，学生自然就能想到改变电路中的电流的方法了。这里仅仅列举了学生最易得出的两种方法，如还有别的方法，教师可以引导到电压及电阻的改变上来分析。对于同学们的猜想，不论对错，教师都应认真对待，但应该注意：猜想不是瞎猜、乱猜，应该引导学生在原有知识的基础上有根据、符合逻辑地进行猜想。所以，在这里设计实验，让学生通过实验验证猜想。学生通过亲自动手实验，验证自己的猜想，真正认识到影响电流的因素有电路两端的电压及电路中的电阻，为下一步探究电流与电压、电阻的关系奠定基础，同时在这两个实验中也隐含体现了下面的探究实验中控制变量法的运用。设计实验部分是一个难点，教师要进行引导，不要轻易否定学生的想法，在设计过程中教师可以提出启发性的问题，让学生自己发现问题。9 确定实验方案：先让电阻保持不变，改变电压，观察电流随电压变化的情况；再保持电压不变，改变电阻，观察电流随电阻变化的情况。1.探究电流与电压的关系。(1)问题：请同学们讨论，这个实验需要哪些器材？它们的作用各是什么？怎样才能改变电阻两端的电压？画出电路图。(2)教师分析归纳学生的改变电阻两端电压的方法和实验电路，提出异议，引导学生确定最佳实验方案，板书合理的器材选择、电路图、数据记录方法、操作过程。(3)电脑出示实验中应注意的问题：①连接电路时，开关应处于________状态。②滑动变阻器的滑片处于阻值________位置。③注意认清电压表、电流表的________接线柱。④电压表量程选________V，电流表量程选________A。⑤闭合开关前，应________电路，确认无误后方可进行实验。⑥实验中，闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片，使R两端的电压成整数倍地变化(如1V、2V、3V)，读出每次加在R上的电压值和电流值，并填入教材第73页表格中。　　(4)学生分组实验，教师巡视指导，帮助理解有困难的学生。(5)请学生分析实验表格中的数据，当电压成倍数地增大时，电流是怎样变化的？由此可以归纳出什么结论？教师引导总结：在电阻一定的情况下，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。2.探究电流与电阻的关系。(1)利用刚才的电路如何用实验研究电流跟电阻的关系？怎样改变电阻的大小？(2)在改变电阻时，加在电阻两端的电压也要改变，怎样才能保持每次电阻两端的电压不变呢？(3)学生分组实验：实验中，换用不同的电阻，闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片，使R两端的电压(如U＝2V)保持不变，读出每次R的电阻值和电流值，并填入表格。(4)学生分组实验，教师巡视指导，帮助遇到困难的学生。(5)请学生分析实验表格中的数据，当电阻成倍数地增大时，电流是怎样变化的？由此可以归纳出什么结论？教师引导总结：在电压一定的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比。学以致用：解释开头提出的问题，可以用多媒体展示其实物图与电路图进行分析。评估交流：让学生讨论在实验中遇到的问题以及自己对问题的看法和解决办法，使学生意识到共同讨论可以发现自己的不足，可以借鉴别人的经验。学生思考、讨论，汇报所需的实验器材及它们的作用，画出电路图，并且简单陈述自己的实验操作过程。在这段教学中教师合理地启发学生选择实验器材，设计实验电路图，让学生亲自动手实验，分析数据，归纳得出结论，充分体现学生的主体作用。这样不仅培养学生的动手操作能力、观察思维能力，而且使学生在获取知识的同时，感受欧姆定律发现的逻辑过程，感受实验成功的喜悦。由于学生对实验方法已经有所了解，因此教师不必过多引导，只要分析出通过移动滑动变阻器来控制电阻两端的电压就可以了。9 　　三、反思总结，布置思考题。1.请学生总结本节课的主要收获，教师再作适当的补充。2.教师进一步强调本节课的重点、难点和关键点。3.布置思考题及课后作业。思考题：电流、电压、电阻之间有什么样的定量关系呢？┃教学小结┃【板书设计】第1节　欧姆定律(1)(一)实验探究：怎样改变电流的大小1.改变电池节数。2.改变电路电阻。(二)探究电流与电压、电阻的关系1.探究电流与电压的关系。(1)电路图(略)。(2)结论：在电阻不变时，电流与电阻两端的电压成正比。2.探究电流与电阻的关系。(1)电路图(略)。(2)结论：在电压不变时，电流与电阻成反比。【教学探讨与反思】电流跟电压、电阻的关系实际上就是欧姆定律，它是电学中的基本定律，是进一步学习电学知识和分析电路的基础，是本章的重点。本节课中，学生通过探究活动，更进一步体验了科学探究的方法。这一节综合性较强，从知识上讲，要用到电路、电流、电压和电阻的概念；从技能上讲，要用到电流表、电压表和滑动变阻器等。学生通过自己的实验得出了欧姆定律，明确了实验方法。这个实验难度比较大，主要在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面，学生出现错误的可能性也比较大，所以实验的评估和交流做了重点处理。教学中利用前面“电流”、“电路”、“电压”和“电阻”等知识，推断出电流与电压、电阻的定性关系。这样处理：一是给接下来的实验结果作了铺垫，不致使学生感到突然；二是目的明确，使学生对将要探究的问题产生强烈的愿望，想要证实一下这个推断。有了定性的关系，又知道电流是可以用电流表测量的物理量，电压是可以用电压表测量的物理量，电阻也是可测量的物理量。在此基础上就可以引出“探究电流与电压、电阻会不会有定量关系”的问题，适合学生的正常思维，达到了良好的教学效果。　　第2课时【教学目标】一、知识与能力1.理解欧姆定律的内容及其表达式的物理意义，了解定律中各物理量的单位。2.能熟练地运用欧姆定律计算有关电压、电流和电阻的简单问题。二、过程与方法1.通过分析，掌握电流与电压、电阻之间的定量关系。2.通过计算，学会解答电学计算题的一般方法，培养学生逻辑思维能力，培养学生解答电学问题的良好习惯。9 三、情感、态度与价值观通过对欧姆生平的介绍，学习科学家献身科学、勇于探索真理的精神，激发学生学习的积极性。【教学重点】理解欧姆定律，能用其进行简单的计算。【教学难点】理解欧姆定律并应用。【教学突破】通过教师分析例题，认识到电流、电压、电阻三者之间的对应关系，并依靠欧姆定律的内容公式进行分析，明确已知其中两个物理量如何来求第三个物理量，并规范电学题目的解题格式，通过例题进行拓展分析，强化欧姆定律的应用。【教学准备】◆教师准备定值电阻、多媒体课件。┃教学过程设计┃　　教学过程设计意图　　一、复习提问引入新课。提出问题：1.在上一节“探究导体上的电流跟两端电压、电阻的关系”的实验中，应用了哪种研究问题的方法？2.在研究过程中控制了哪个物理量？3.利用上节课得出的结论，填写表格，并阐述理由。(可利用多媒体或投影将表格投出)表一(电阻一定)电压U/V1.53电流I/A0。30。8表二(电压一定)电阻R/Ω510电流I/A0。60。2进一步引申：如果我们再知道两个表中的任意一个数据，你能不能继续求出另外一个呢？　　在填空时，如果学生不够熟练，教师可适当提醒学生回忆在上一节课中是如何采用控制变量法来研究的，并及时引导学生解答。9 　　二、新课教学。(三)欧姆的研究发现。1.推导欧姆定律。教师：你们能不能将探究活动中的两个结论用一句话概括出来？学生讨论，相互总结，相互补充，达成共识。教师：上节课我们通过实验得出了导体中的电流跟它两端的电压和它的电阻的关系，请一位同学叙述一下这个关系。大家认为他说得对吗？上节课我们曾经把这个关系用数学式子表示出来，是怎样表示的？(学生回答，教师板书)副板书：R一定时，＝　(1)U一定时，＝　(2)2.认识欧姆定律。教师：我们这节课要学习的就是将这些关系综合起来，得出一个电学基本规律，即欧姆定律。板书：欧姆定律(第2课时)教师：欧姆定律的内容是什么呢？让大家阅读课本，请一位同学朗读欧姆定律的内容。欧姆定律的内容：导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。通过多媒体课件简单介绍欧姆的贡献及当时的实验条件，让学生感受科学家探究真理的艰辛和锲而不舍的精神。提出问题：对比刚才分析数据得出的电流与电压、电阻关系，你怎么理解欧姆定律中的“正比”与“反比”呢？学生相互讨论，发表自己的观点。教师补充解释：欧姆定律的内容中在说到“正比”或“反比”时，没有说“在电阻一定的情况下”或“电压不变的情况下”，这是否意味着“导体中的电流跟它两端的电压成正比”不需要保持电阻不变这个条件了呢？不是的。只有电阻一定时，导体中的电流才会跟它两端的电压成正比。同样，也只有电压不变时，导体中的电流才会跟它的电阻成反比。定律作了简明的叙述，但暗含了这两个条件，这是对定律应注意的一个方面。另一方面，定律没有指明“正比”“反比”所应满足的条件，还意味着它能适用于电压、电阻同时都变化时电流应如何变化的情形，这种情形在以后的学习中将会遇到。其次欧姆定律中说到的电流、电压、电阻都是属于同一段导体的，在后面将欧姆定律用于串联电路和并联电路时，注意到这一点是很必要的。3.欧姆定律公式。引导学生利用上一节课的实验结果来延伸到这一节课，有一定的难度，因此教师要照顾到全体学生，认识到数据中隐含的规律，并能得出相应的关系。在向学生提问时，要尽量抽中等学生或差等生不看书回答，不足之处由学生订正。对于用数学式子来表示的是为欧姆定律的公式得出作准备的。对于“R一定”与“U一定”，教师最好是用彩笔标注一下，为进一步探讨理解欧姆定律中的“正比”与“反比”作铺垫。对于欧姆定律的理解是很重要的，对于内容的表述理解也是中考的考点，因此教师要结合开始通过数据得出的结论进行分析，便于学生理解掌握。对于“另一方面”与“对同一段导体”的解释，可以简单点，遇到具体问题时再强调说明，不要把内容搞得很复杂。9 提出问题：根据你对欧姆定律的理解，你认为如果把欧姆定律的内容用公式来表述，应该怎么表述呢？公式中的各个符号的意义和单位分别是什么？学生自己阅读教材认识。欧姆定律的公式：I＝。教师总结有关欧姆定律的几点说明(多媒体出示)：①欧姆定律中的电流、电压和电阻这三个量是对同一段导体而言的。②对于同一段电路，只要知道I、U和R三个物理量中的两个，就可以应用欧姆定律求出另一个。③使用公式进行计算时，各物理量要用所要求的单位。电压的单位用V，电阻的单位用Ω，电流的单位用A。　　(四)欧姆定律的应用。那么我们可以利用欧姆定律来解答哪些问题呢？多媒体出示例题：手电筒的小灯泡上标有“2.5V　0。3A”，表示加2.5V电压时，通过的电流为0。3A，灯泡正常发光。灯泡正常发光时的电阻是多少？学生阅读完后，让学生结合“有关欧姆定律的几点说明”思考并试着解答。教师结合例题引导分析并板书。(1)可以计算的问题：U、R、I三个量中，知道两个可求其余一个。公式：I＝；变形公式：U＝IR、R＝。(2)解答问题的思路和格式：画出电路图或写出已知条件、求解物理量→写出根据公式→代入数据→计算结果。(3)物理量的单位的运用：若已知量的单位不是伏、安、欧，要先化为伏、安、欧再代入式子计算。解答并板书。解：由I＝得到R＝＝≈8。3Ω问题：结合这道例题请同学们思考一下，我们如何测量才能知道这个电阻的阻值呢？(教师出示一个定值电阻)分析：这道例题为我们提供了一种测定电阻的方法。如果分别用电压表和电流表测出电路中某一导体两端的电压值和通过它的电流值，就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻值。强化练习：①一个定值电阻两端的电压是0。25V时，流过它的电流是0。13A。如果流过它的电流变为0。91A，此时它两端的电压是多大？②一个电阻箱接在电压不变的电源上，把它的电阻调到350Ω时，流过它的电流是21mA。若再调节电阻箱，使流过它的电流变为126mA，此时电阻箱的电阻应是多大？学生讨论：为什么电流表不能直接接到电源两极上去，而电压表可以呢？对于这一部分的教学，教师要引导学生将语言描述的欧姆定律内容用字母表示出来，并认识各个物理量之间的关系及其单位，明确用这个公式进行计算时，必须用要求的单位。如果单位不统一，就要进行单位换算。通过例题的讲解，帮助学生进一步认识欧姆定律的使用条件，同时，培养良好的解题习惯。处理强化练习时，重点是训练学生的解题格式，为学生养成良好的解题习惯奠定基础。对于这部分内容，教师利用欧姆定律的知识进行简单介绍，让学生明白电流表与电压表的原理。9 学生回答，教师订正，并进行适当解释。解答参考：电流表的特点是电阻很小，当电流表直接接在电源两端时，通过电流表的电流就会过大，烧坏电流表。同理，电压表的电阻却很大，即使将电压表直接接在电源两端，通过它的电流也很小，所以烧不坏电压表，也就可以直接接在电源两端了。　　三、反思总结，布置思考题。1.请学生总结本节课的主要收获，教师再做适当的补充。2.教师进一步强调本节课的重点、难点和关键点。3.布置思考题及课后作业。课后作业：教材第75页“自我评价”第1题。┃教学小结┃【板书设计】第1节　欧姆定律(2)(三)欧姆的研究发现欧姆定律内容：导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。公式及单位：I＝，U—VR—ΩI—A(四)欧姆定律的应用(1)可以计算的问题：三个量中，知道两个可求其余一个。公式：I＝；变形公式：U＝IR、R＝。(2)解答问题的思路和格式：画出电路图或写出已知条件、求解物理量→写出根据公式→代入数据→计算结果。(3)物理量的单位：若已知量的单位不是伏、安、欧，要先化为伏、安、欧再代入式子计算。9 【教学探讨与反思】本课题教学设计的关键之一是处理好第1节的实验规律和欧姆定律的关系，使学生易于理解欧姆定律的内容和公式的物理意义，特别是欧姆定律的公式为什么那样表达，是初中物理教学中的一个难点。本教案设计的基本思路是：从实验规律出发，引出定律内容，再把定律的结论与实验的结论对比理解，说明定律既概括了实验的结果，又比实验结论更具有普遍性。在引出公式后，由公式导出两个实验的结论，说明公式也是实验结论的概括。这样，学生对定律的内容和公式的物理意义就有了切实的理解，对课文开头提出的欧姆定律是“实验结果综合起来的”才会有真切的体会。这样做的前提是在本章第1节的教学中，先通过实例运用学生在小学和中学数学学习中已较熟悉的比例知识导出本教案中的(1)(2)两式，根据第1课时的内容和课时实际，不难做到。培养学生理解运用数学表达物理规律和应用数学解决物理问题的能力是本章的一个重要特点。上述设计和课堂练习题的设计都有利于这种能力的培养。本课题的另一重点教学目标是初步培养学生应用欧姆定律解题的能力。“掌握欧姆定律”的教学要求是本章以至电学学完后的最终要求。这节课只是既简单又基础的应用，由于学生已经较长时间没有涉及到用公式进行定量计算，在这一节课对解题加以强调是非常必要的。教案中采取学生先阅读教材例题，再一起概括小结的解题思路方法，以及在本课小结中再次强调，对学生提出要求等措施来实现。9